Tekoälyn hyödyntäminen tietoverkoissa : Koneoppiminen verkonhallinnassa ja tietoturvassa

Abstract

Koneoppiminen on yksi tietotekniikan ajankohtaisimmista ja nopeiten kehittyvimmistä aloista. Sen avulla kehitettävät uudet tekoälysovellukset luovat valtavasti uusia mahdollisuuksia automaation toteuttamiselle eri käyttökohteissa. Samaan aikaan tietoliikennetekniikan alalla jatkuvasti kasvavat käyttäjämäärät ja uudet teknologiat, kuten esineiden internet (Internet of Things, IoT), ovat luoneet uusia haasteita internet protokollaan (Internet Protocol, IP) pohjautuvien tietoverkkojen resursseille, tietoturvalle ja verkonhallinnalle. Tässä työssä tutkitaan uusia tekoälysovelluksia, joilla pyritään ratkaisemaan tietoverkkojen nykyisiä haasteita ja yleisesti parantamaan verkonhallintaa, sekä tietoturvaa.

Työn kahdessa ensimmäisessä luvussa perehdytään ensin tietoverkkojen ja koneoppimisen perusteisiin. Ennen tietoverkoissa hyödynnettävän tekoälyn tarkempaa tutkimista, on tärkeää tutustua tietoverkkojen ympäristöön ja ymmärtää sen perus tekniikat ja nykyiset haasteet, sekä koneoppimisen tarjoamat uudet mahdollisuudet ja rajoitukset. Työn kolmannessa luvussa tarkastellaan kirjallisuuskatsauksen muodossa mahdollisia tekoälyn avulla toteutettavia ratkaisuja eri tietoliikenteen osa-alueilla verkonhallinnan automaation ja tietoturvan parantamiseksi.

Katsauksessa löydettiin useita ratkaisuja sille, miten tekoälyä voidaan hyödyntää ratkaisemaan tietoverkkojen nykyisiä haasteita. Konkreettisin tekoälyn käyttökohde tietoverkoissa on tällä hetkellä verkkojen tietoturvan parantaminen älykkäiden itseoppivien palomuurien avulla. Tekoälyn avulla voidaan myös automatisoida verkon valvontaa ja parantaa luotettavuutta ennakoivan ylläpidon avulla.

Kunnianhimoisin verkonhallinnan tekoälysovellus on tällä hetkellä tahtopohjainen verkonhallinta (Intent Based Networking, IBN). IBN-konseptin tavoitteena on moniosaisen tekoälyn avulla abstrahoida ja automatisoida verkonhallinnan tehtävät tasolle, jossa yksittäinen verkon ylläpitäjä voi yleiskielisillä käskyillä vastata koko verkon hallinnasta. Kompleksisemmilla tekoälysovelluksilla on paljon potentiaalia, mutta kokonaisuudessaan tekoälyn avulla toteutettavan verkonhallinnan vahvuus on kuitenkin edelleen selkeästi rajatuissa käyttökohteissa, joissa on helpompi hallinnoida tekoälyn koulutukseen käytettävää opetusdataa ja valvoa sovelluksen tuottamia tuloksia.